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电阻的测量方法及原理

电阻的测量方法及原理
电阻的测量方法及原理

电阻的测量方法及原理

、XX 法测电阻

1、电路原理

“XX 法”就是用电压表测出电阻两端的电压 U,用电流表测出通

过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一 种方法。

压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的 电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路 进行测量呢?

XX 一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流 表内接法,则“ XX 法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为 四个字:“大内小外”。

2、误差分析

(1

)、电流表外接法

RV=?, RA=O 用图一(甲)和图一(乙)

两种接法测出的电阻相等。 但实际测量中所用电表并非理想电表, 电 电路图如图一所示。

由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,

=(Rv // R)= (Rv X R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值)

其相对误差为 S 外=△ R/R = (R-R 测)/R = R/(Rv+R)

(2)、电流表内接法

其等效电路如图三所示,电流表的测量值 为流过待测电阻和电 流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的 电压之和,

故:R 测=U/I = RA+R > R

此时R 测的系统误差主要来源于 RA 的分压作用,其相对误差为:

S 内二△ R/R = (R 测-R)/R = RA/R

综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即 内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。

电压表的测量值U 为ab 间电压,电流表的测量值 为干路电流,是 流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和, 故:

R 测=U/I = Rab

Rv |~1 I ~n

可以看出, 此时R 测 的系统误差主要来源于

Rv 的分流作用,

3、电路的选择

一)比值比较法

大内”:R >> RA 时,,选择电流表内接法测量,误1

差更小。

小外”:当<< Rv 时,,选择电流表外接法测量,误差更小。

大内”:R> 时,应选择电流表内接法进行测量。

2

小外”:当R< 时,应选择电流表外接法进行测量。

证明:电流表内、外接法的相对误差分别为S内二RA/R和S 外= R/(Rv+R) ,则:

(1)若S内

R2>RARv+RARRARv,R>此时,电流表内接法的相对误差小于

电流表外接法的相对误差,故实验电路应选择电流表内接法,即“大

内”

2)同上分析可知,当R<时,S内>S外,实验电路应选择

电流表外接法,即“小外”

3、试触法

当待测电阻的阻值完全未知时,常采用试触法,观察电流表和电

压表的示数变化情况:"大内":当△ 1/1> △ U/U时,电流表的

示数的相对变化大,说明电压表的分流作用显著,待测电阻的阻值与

U/I=3.0/3.0 X 10-3 Q =1.0 X 103 Q

二、替代法测电阻

电压表的内阻可以相比拟,误差主要来源于电压表,应选择电流表内

接法。 "小外":当△ I/IV △ U/U 时,电流表的示数的相对变化 小,说明电流表的分压作用显著,待测电阻的阻值与电流表的内阻可 以相比拟,误差主要来源于电流表,应选择电流表外接法。 例:某同学用XX 法测一个未知电阻R,用图一所示甲、乙电路 各测一次,XX 测得的数据是U=2.9V 、l=4.0mA,xx 测得的数据是3.0V 、 3.0mA 由此可知 所示的电路测量误差小些,测得的 R 为 分析:对电流表所测数据,△

1/1=(4.0-3.0)/4.0=1/4 ;对电压 表所测数据,△ U/U=(3.0-2.9)/2.9=1/29 ,此时△

l/l> △ U/U ,由” 大内”有,电流表内接法的测量误差小,

即乙图所示电路,测得的 R=

2、实验原理

本实验利用闭合电路欧姆定律,当电流表示数相同时的 R1值即 等于

待测电阻RX 的阻值大小

误差分析:

时选择图1所示的电路图,主要原因是,电阻箱在测量过程中不允许 流过的电流过大。

三、半偏法测电阻

(一)实验电路

(二)实验原理:

1、限流式半偏法,

图九为限流式半偏法(因变阻器采用的是限流接法)原理为:

首先闭合K1、断开K2,调节R1使电流表满偏,再保持K1不变,

实验中的误差主要来源于电阻箱接触电阻的存在,

般测量电路

R 2

u

丿一

K 2

R i K i

图十

R 2图九

R1不变,调节器节R2使电流表半偏,则此时变阻器R2的示数即为要测量的电流表的阻值。

原因,当R1》》Rg时,R2的引入对于干路电流影响极小,可以忽略不计,可认为电路xxI=Ig 不变,所以电流表的电流与流过变阻器的电流相同,据xx 电路分流关系可得,R2=Rg。

适用条件:本电路仅适用于测量小电阻电流表的内阻。

误差分析:

电路中,E、r不变,R1不变,R2的引入导致电路的总电阻略有

减小,电路中总电流略有增大,从而使得流过变阻器R2的电流比流过电流表的电流稍大些,因此变阻器的电阻略小于电表内阻。所以测量值比真实值偏小。

减小误差的方法:

电路中电源电动势要大一些,从而使得变阻器R1的阻值尽可能大些。

2、分压式半偏法

图十为分压式半偏法(因变阻器采用的是分压式连接法)

实验原理:

R i R 2

R 3 R 4

图 -----

如图闭合K1闭合K2,调节器节R1,使电压表满偏,保持 R1不 变,断开K2,调节R2使电压表半偏,当RV 》R1时,接入R2,时可 认为分压电路部分电压不变,据 XX 电路的分压特点可得,RV=R2

应用条件:本电路仅适用于测量大阻值电表内电阻。

误差分析:

接入R2时,导致分压电路总电阻略有增大,从而使分压电路分 压略有增大,而电压表的示数仅为U/2则R2两端的电压应略大于U/2, 所以R2> RV 即电压表的测量值略大于真实值。

减小误差的方法:

1、电路原理如图

1、

Ug 〉R1, R1越小,Ug 越大误差越小

2、 电源电动势E 大,则分压电阻越小,误差越小。

四、

电桥电路测电阻

图十二

2、电路原理

当电路中XX电流计的示数为零时则有电阻

利用此关系可进行电阻的测量,在测量时可把电路转换为如下图所示。

即把R3 R4换成一根长直均匀电阻丝,RX为待测电阻,R0为标准电阻,R0和RX间接入一XX电流计,滑动触头P可在电阻丝ABxx

任意移动,且接触良好,当电流表xxI=0时

测出AP BP两段电阻丝的xx,由下式

R o x i

R X X2

可得出Rx的阻值大小。

3、误差分析:

该设计电路中的误差主要决定于电流表的灵敏度和电路中的接

触电阻的大小。

五、利用电表的非常规接法测电阻

电表的非常规接法一般是指利用电流表与电阻的xx 来测量低值电阻,或是电压表与电阻的xx 来测量高值电阻。此种接法在近几年的高考中经常出现,应引起重视。

电路如图

1、电流表的非常规接法

即利用已知阻值的电流表与待测电阻xx 来测量电阻

此种接法实质是xx 法测电阻:但在测量时要求知道电表的内阻

图1xx 电路xx 要求知道电流表A1 的内阻;

图2xx 电路xx 要求知道两只电流表的内阻;

适用范围:

在测量电路中由于电流表的内阻一般较小,故本电路一般仅适用于测量低值电值。

2、电压表的非常规接法

即利用已知阻值的电压表与待测电阻 XX 来测量电阻

电路如图:

图1xx 式XXR1电压表U1的内阻

图1xx 式XXR1、R2为电压表U1、U2的内阻

该设计电路中由于电压表一般内阻较大, 故本电路一般用于测量 高阻值电阻阻值。

2、原理:利用闭合电路欧姆定律。

I =

R o +R i +R g +r +R x

(1)首先将红黑表笔短接,调节 R1使电流表满偏l=lg ,

八、

利用XX 原理测电阻

1、

XX 原理电路图:

]_ R o + 尺+ R g + r - 1 g

令R 内二R0+R1+Rg+ r

保持R1不变,接入待测电阻RX则每一个RX对应于一个电流值I,即I=^-

R内+ R X

由于电池用久以后会导致电源的电动势下降,而内阻增大,

导致中值电阻阻值增大,不能调零,从而导致测量值大于

真实值。

由于表盘的刻度不均匀,读数误差大,只能用于粗略地测

量电阻的阻值。

R x

图十八

2、电路分析:

在限流式电路中当变阻器阻值R比待测电阻Rx大得多时,

变阻器对电路的控制作用明显。待测电阻Rx两端的电压范围为

R x U

利用I 与Ig 的比值关系可得出表盘上每一刻度所对应的电阻值, 即为改装后的XX 。其中当

I=Ig 时RX=R 即中值电阻等于内阻。对于 XX 在测量电阻时待测

在测量时,阻值在中值电阻附近,可通过换档调零来调节。

控制电路分析

般在高中物理电学实验中控制电路有两种:变阻器的限流式

接法、变阻器的分压式接法

对变阻器的两种接法分析如下:

(一) 变阻器的限流式接法

1、电路如图十八

电流范围为:

R + R x

R X

电路特点:由于电路中变阻器的阻值较大,所以在同等条件 下电路中的总电流较小,电路发热较小,功率损耗较小。

电阻阻值在中值电阻附近时测量值较准确,

误差较小,所以一般要求

3、 误差分析:

XX 引入的误差主要在于两点:

i.

ii.

电路设计选用要求:

电流小,功耗小或给出条件R>RX时选且R越大其限流

作用越明显

(二)变阻器的分压连接法

1、电路如图十九

2、电路分析在限流式电路中当变阻器阻值R比待测电阻Rx小得越

多时,

变阻器对电路的控制作用越明显。待测电阻Rx两端的电压范围为

通过待测电阻的电流范围为:

I-U

电路特点:

R

电路中电压的调节范围较大且连续可调,

由于电路中的总电阻较小,电路中通过的电流相对较大, 电路功率消耗较大,发热较多。

电路设计选用要求: 当电路仪器,电表等的最大量程不够时电路中要求电压范围大且连续可调时

RVRX时选择小得多时,必须选择分压式三、电学实验设计: 电器元件的选择和实验电路的选择与连接

一、电阻的测量方法

3、测量电阻的基本方法:

—B 、电流表内接法

(2)等效替代法:

B 、分压式半偏:测大电阻电表内阻

(4)电桥电路法: (5)欧姆表原理测电阻:

B 、电压表的串联连接

二、控制电路原理与分析及选用条件

1、限流式连接法:

特点:R>RX 时选且R 越大其限流作用越明显

电路中通过的电流较小,电源的功率较小,电路中功率损 耗较小,节能

选用要求:电流小,功耗小

R>RX 时选且R 越大其限流作用越明显

特点:R

电路中电压的调节范围较大且连续可调,

由于电路中的总电阻较小,电路中通过的电流相对较大, 电路功率消耗较大,发热较多。

(1)伏安法测电阻:

A 、电流表外接法 ①比值比较法

(3)半偏法:

A 、限流式半偏:测小电阻电表内阻 (6)电表的非常规接法测电阻:

A 、电流表的并联连接 2、 分压式连接法:

选用要求:当电路仪器,电表等的最大量程比电源电动势小得多

电路中要求电压范围大且由0 开始连续可调时

R

电学仪器元件的选择原则与实验设计方法:

1)xx 原则:如通过电源和内阻和电流不能超过基允许

的最大值;电路中电器元件上的电流、电压、电功率不能超过额定值,电表的量程等

2)精确性原则:在实验条件和所给的电路元件中选择满

足实验要求的器材,使实验原理更完善,实验过程尽可能简单,误差尽可能小结果尽可能精确。如:电表的偏转要求,导体对温度的要求,电表内阻的影响等:

3)可操作性:指操作要方便简单,读数准确误差小,数据处理简便。可对于滑动变阻器在电路中的应用。

此外:在实际的电路设计中考虑电路尽可能简单,所需要电路元件少,消耗的电能要少等因素。

注:以上只是电学实验设计中的一些基本原则,在实际的

实验设计中应充分理解题意,根据实际需要,在原则允许的条件下来进行仪器的选择与电路的设计、连接。

例3、欲用XX法测定一段阻值约为5Q左右的金属导线的电阻,

要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A、电池组(3V,内阻1Q)

B、电流表(0 —,内阻0。0125Q)

C、电流表(0—0。,内阻0。125Q)

D、电压表(0—3V,内阻3K Q)

E、电压表(0—15V,内阻15K Q)

F、滑动变阻器(0—20 Q,额定电流)

G、滑动变阻器(0—2000Q,额定电流0。)

H、开关,导线若干;

1)上述实验器材中应选用的是:2)试画出实验电路,并连接实物图分析:由题分析可知,本题是用XX 法测电阻,待测电阻阻值为5Q,电

源只有A必选,故电压表只能选D,而电流范围在0—0。之间,故电流表只能选用C,再依据XX法测电阻的比值比较原则可得只能选用电流表外接法。而变阻器最小为20 Q比待测电阻大,从实

际看一般选用限流式控制电路。

答案:A C、DE、H

测量电路:如右图所示

例4:要用XX法来测定一个阻值在25k Q左右的电阻Rx的较准确的阻值,备用的器材如表格所示。

为了要使测量的结果达到较高的准确度,则

测量电路应选择(填XX表内接法或XX表外接法)

控制电路应采用(填限流电路或分压电路)

电流表应选用(填代号)电压表应选用(填代号)

画出实验电路图。(其中电源和电键及其连线已画出)

例5、实验室中现有器材如下:

R E

要求用图甲所示的电路测定电压表的内阻.

(1) 用此电路可以精确测量所给三块电压表中哪几块的内阻?

电池E : 电动势约6V,内阻约1Q 电压表: 量程30V,内阻约为30k Q 电压表: 量程3V,内阻约为3k Q

电压表: 量程2.5V ,内阻约为2.5k Q

电阻箱: 最大阻值为9999.9 Q,阻值最小改变量为0.1 Q 滑动变阻器:最大阻值为 50 Q

电键S,导线若干

.

tj

(2)在可测的电压表中任选一个作为测量对象,在实物图乙上连成测量电路.

(3)实验中,你除了要读出电阻箱的阻值外,还需要读出

用所测数据表示待测电压表内阻的计算公式是

接地电阻的测量方法(2021版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 接地电阻的测量方法(2021版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

接地电阻的测量方法(2021版) 1.接地电阻的概念 与大地紧密接触并形成电气连接的一个或一组导体,叫接地极。通过接地极与大地相连接,称接地。接地,按用途分,有防雷接地,防静电接地,防触电接地,工作接地,零线的重复接地,还有逻辑接地。 工频电流或冲击电流从接地极向周围大地流散时,土壤呈现的电阻称为接地电阻。 通过接地极流入大地的电流作半球形散开,半球形的球面,在距接地极越远,电阻越小,20M以外的地方,已无电阻的存在。也就无电压降了。20M以外的地方,电位等于零,我们称为电气上的零电位,也称地电位。在接地体分布密集的地方很难找到电气上的地。 电子设备中各级电路中,有一个参考电位,这个电位称为逻辑地。它可以是电子设备的机壳、底座、印刷电路版的地线,建筑物

内总接地端子,接地干线。逻辑地,可以与大地相连接,也可以不连接。 逻辑地没有接地电阻的概念。 接地电阻的数值等于接地极的对地电位与通过接地极的接地短路电流的比。所谓接地电阻是表征工频电流或冲击电流通过接地极向周围大地流散的能力。接地电阻愈小,流散愈快。接地电阻不能用从接地极到大地某点的电阻来表达,因此,不能用欧姆表测量接地电阻。 可以认为,接地电阻虽然具有直流电阻相同的量纲,但实际上是土壤电阻率ρ与电容的比率乘以介电系数ε,因此,确切的说,接地电阻应称为接地阻抗。同时,由于接地电阻R含有电容C这一分量。因此,测量时,不能使用直流电源。也不宜使用功率表法来测量,用功率法的指示值只反映电阻分量。而且一般功率表法的误差与功率因数COSΦ有关。随着COSΦ的降低,误差较大。接地电阻的阻抗角一般都是在Φ=COS-1(0.5-0.7)之间,因此,不宜使用功率表法来测量,因误差较大。由此可见,接地电阻与一般导体的电

接地电阻测量方法

接地电阻的测量方法简介 接地线和接地体都使用金属材料,统称为接地装置。电力部门按用途不同设有各种接地装置,如保护接地、工作接地和防雷保护接地等。 接地装置的接地电阻包括:接地线电阻、接地体电阻、接地体和土壤的接触电阻以及接地电流途径的土壤电阻等。在上述各种电阻中,接地线和接地体的电阻很小,可以忽略不计。这样,接地装置的接地电阻的数值就是接地体对大地零电位点的电压和流经接地体的电流的比值,即: R= 式中R——接地电阻Ω U——电压V I——电流 A 接地电阻有冲击接地电阻和工频接地电阻之分。冲击接地电阻是按通过接地体的电流为冲击电流时求得的接地电阻值,它对通过雷电电流时的情况下很有研究价值;而工频接地电阻是按通过接地体的电流为工频电流时求得的接地电阻。一般在不指明时,接地电阻均指工频接地电阻而言,测量出的接地电阻数值也是工频接地电阻值,以便衡量其接地电阻是否符合规程要求。 各种接地装置对工频接地电阻数值都有不同的要求,如表1所示。在接地装置完工后或在运行中,均需按规定进行测量,以鉴别其是否合格。 接地电阻的测量方法很多,这里仅介绍目前应用最普遍的ZC—8型接地电阻测量仪的技术特点及其使用方法。 1 ZC—8型测试仪技术特点和使用方法 1.1 ZC—8型测试仪的技术特点 (1) 在仪器的检流计回路内,接入了电容C1,使在测试时不受土壤电解电流的影响。 (2) 发电机输出频率为110~115Hz,并采用了由BG、D等组成的相敏整流环节,以避免市电杂散电流对测试的影响。 (3) 制造厂生产的仪器,如果设有4个端钮的,还可用来测量土壤电阻率。该仪器还分B组和T组两种类型,B组适用于普通气候条件,T组适用于亚热带的气候条件,即可适合在环境温度为0~50℃和相对湿度为98%以下的气候条件使用。

■■高中物理测量电阻的方法大总结

高中物理测量电阻的方法大总结 太原市第十二中学 姚维明 电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一.欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成:G 是内阻为Rg 、满偏电流为Ig 的电 流计。R 是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E ,内阻为r 。 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔接 上待测电阻Rx 时,由闭合电路欧姆定律可知: I = E/(R+Rg+Rx+r )= E/(R 内+R X ) 由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2.使用注意事项: (1) 欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 (2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。 (3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零 (4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域) (5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。 (6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二.伏安法测电阻 1.原理:根据部分电路欧姆定律。 2.控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图2); 另一种是分压电路。(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以 达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能 量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻 的两个接线柱引出导线。如图3,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这 样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列 三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3.测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电 流表外接。 图 1 图 2 图3

电阻测量实验题归类例析

图2 电阻测量实验题归类例析 伏安法测电阻是欧姆定律的重要应用,也是中考考查的重点,命题内容主要有:实验原理,仪器、器材的选择,电压表和电流表的用法及读数,滑动变阻器的连接和作用,电路图及实物图的连接,操作步骤,记录、分析数据等。笔者对2007年各省、市中考物理试题分析发现,根据电路图或具体要求连接实物图,电压表或电流表的读数,实验过程中电路故障的排除等都是命题频率较高的知识点,而且考查的综合性很强,往往一道题同时覆盖以上多个考查点。下面,笔者对各个考查点进行归类例析,希望广大师生在学习加以注意。 一、连接电路 1.把电路图(或实物图)补充完整 例1:在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx 的实验中,使用下列器材进行实验: A .电流表一个(量程0~0.6A ,0~3A); B .电压表一个(量程0~3V ,0~15V); C .串联的干电池三节; D .滑动变阻器R(阻值为0~12Ω); E .待测小灯泡Rx ,(阻值约为6Ω); F .开关一个;导线若干。则: (1)该实验依据的原理是 (用课本中的字母表示);并根据题意在右上边的图1虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好)。 (2)根据所画的电路图,用铅笔..画线代替导线将实物图(图2)连接完整(其中部分导线已连接好)。 解析:(1) “伏安法”是测量小灯泡电阻最基本的方法,它的原理是用电压表测出小灯泡 图1

两端的电压,用电流表测出小灯泡中的电流,根据欧姆定律计算出小灯泡的电阻值。该题考查了学生用“伏安法”测电阻的基本技能,难度不大,须注意的是题中要求“用课本中的字母表示”,即I U R = 。题中给出了部分电路,在此基础上学生很容易画出完整的电路图。 (2)在连接实物之前,必须先确定电流表、电压表的量程。由于电源是三节干电池串联,电压为4.5V ,许多同学可能会选择电压表0~15V 的量程,但是,当小灯泡两端电压为4.5V 时,电流表示数A 75.06V 5.4Rx U I =Ω == ,即电流表须选择0~3A 量程,这样,电流表指针偏转的角度很小,误差较大,所以电压表选择0~15V 量程不是最佳选择。其实,滑动变阻器在电路中的作用除了改变小灯泡两端的电压之外,还有保护电路的作用,因此,电压表选0~3V 量程,电流表选0~0.6A 量程,同时滑动变阻器的滑片应拔到最大阻值位置。 答案:(1)I U R = 如图3所示 (2)如图4所示 2.根据电路图连接实物(或根据实物图画电路图) 例2:如图5所示是小明同学设计的测电阻R 的电路图。请根据这个电路图用笔画线代替导线,将图6中的元件连成电路。要求:滑动变阻器的滑片P 向左移动时,电流表的示数变大。(电压表选用0~3V 量程,电流表选用0~0.6A 量程,导线不能交叉) 图 3 图4 图 5 图 6

接地电阻测试方法与设置要求(图解)

一、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 二、接地电阻设置要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大 于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。 三、接地电阻测试方法 1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线,P端钮接20m线,C 端钮接40m线,导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ,电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ,且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线,其间距为20m

1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上,以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤:

2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后,调整检流计的机械零位,归零。 2.4、将“倍率开关”置于最大倍率,逐渐加快摇柄转速,使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时,旋动刻度盘,使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时,检流计指针仍未取得平衡,可将倍率开关置于小一档的倍率,直至调节到完全平衡为止。 2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象,可变化摇柄转速,以消除抖动现象。 四、注意事项: 1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。 2、仪表携带、使用时须小心轻放,避免剧烈震动。

建筑物接地电阻的测试方法及要求

建筑物接地电阻的测试方法及要求 建筑物接地系统对于整个建筑的防雷保护和电气系统的正常运行有着重要和深远的意义。建筑物接地系统的接地电阻也是电气工程验收的一项重要内容,其测量记录是工程竣工归档资料之一。当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量,单位工程竣工时还要进行复测,建筑物接地电阻的测试,一般是先由施工单位自行组织专业人员使用专用的测试仪器进行测量,由监理人员旁站,测试的数据填入专用的测试记录表格。 防雷接地系统的接地电阻测试必须使用专用的接地摇表(又称接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪,切不可用普通的兆欧表代替),目前有指针式和数字式两种。常见型号有ZC29B型指针式接地摇表(见图示1),DER2571数字接地电阻表(见图示2),民用建筑多采用ZC29B型指针式接地摇表。 见图示1 见图示2

为方便施工单位正确地使用接地摇表,现将接地电阻的测试方法及ZC29B型指针式接地摇表的使用和要求做一简单介绍。 一、结构 ZC29型接地电阻测试仪由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,附件有辅助探棒导线等。 二、使用说明 1、接地电阻测量时的接线方式(图示3): 图示3 (1) 在测量接地电阻时,E-E两个接线柱用镀铬铜板短接,并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上,导线的另一端接在待测的接地体测试点上。 (2) P柱接随仪表配来的20m纯铜导线,导线的另一端接插针Pˊ。

(3) C柱接随仪表配来的40m纯铜导线,导线的另一端接插针Cˊ。 2、接地电阻测试仪设置要求 (1) 接地电阻测试仪应水平放置在离测试点1~3m处,检查检流计的指针是否在中心线上,否则应用零位调整器将其调整于中心线上。 (2) 每个接线头的接线柱都必须接触良好,连接牢固。 (3) 两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置,其间距为20m 。且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持在一条直线上。 (4) 两插针设置的土质必须坚实,不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。 (5) 不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。 (6) 雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。 (7) 待测接地体应先进行除锈等处理,以保证可靠的电气连接。 (8) 当检流计灵敏度过高时,可将电位探针电压极插入土壤中浅一些,当检流计灵敏度不够时,可沿探针注水使其湿润。 3、接地电阻测试仪的操作要领 (1)测试仪设置符合规范后才开始接地电阻值的测量。 (2)测量前,接地电阻档位旋钮应旋在最大档位即×10档位,调节接地电阻值旋钮应放置在6~7Ω位置。

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结 一、伏安法 1.电路图:(如下图所示) 2.步骤:移动变阻器滑片位置,记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式:R X = I U 。 二、伏伏法(利用串联分压成正比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如图甲、也可改成图乙) 3.步骤:分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式:R X =_____________。 ㈡伏阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ,则R X =________。 3.如图⑶, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为 U 2 ,则R X =_______。 4.如图⑷, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为U 2 ,则R X =___ ____。 三、安安法(利用并联分流成反比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如下图所示) 3.步骤:分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式:R X =__________。 ㈡安阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ,则R X =___ _____。 3.如图⑶,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为I 2 ,则R X =_ __。 4.如图⑷,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为

接地电阻测试仪测量方法详细介绍

目前,市场上存在的接地电阻测试仪有成百上千种,有进口的也有国产的,归纳起来,其测量方法只有三类:打地桩法、钳夹法、地桩与钳夹结合法。 一、打地桩法:地桩法可分为二线法、三线法和四线法 1.二线法:这是最初的测量方法:即将 一根线接在被测接地体上,另一根接辅助地极。此法的测量结果R=接地电阻+地桩电阻+引线及接触电阻,所以误差较大,现已一般不用。 2.三线法:这是二线法的改进型,即采用两个辅助地极,通过公式计算,在中间一根辅助地极在总长的0.62倍时,可基本消除由于地桩电阻引起的误差;现在这种方法仍然在用。但是此法仍不能消除由于被测接地体由于风化锈蚀引起接触电阻的误差。 3. 四线法:这是在三线法基础上的改进法。这种方法可以消除由于辅助地极接地电阻、测试引线及接触电阻引起的误差。 二、钳夹法:钳夹法分为单钳法和双钳法 1.双钳法:利用在变化磁场中的导体会产生感应电压的原理,用一个钳子通以变化的电流,从而产生交变的磁场,该磁场使得其内的导体产生一定的感应电压,用另一个钳子测量由此电压产生的感应电流,最后用欧姆定律计算出环路电路值。其适用条件一是要形成回路,二是另一端电阻可忽略不计。 2. 单钳法: 单钳法的实质是将双钳法的两个钳子做成一体,但如果发生机械损伤,邻近的两个钳子难免相互干扰,从而影响测量精度。仪器选择:目前市场支持此种方法的仪器有法国CA公司的CA6415钳式接地电阻测试仪,还有华谊仪表的MS2301钳式接地电阻测试仪等,我公司支持此种方法的仪器是ET3000双钳多功能接地电阻测试仪。 三、地桩与钳夹结合法:这种方法又叫选择电极法这种方法的测量原理同四线法,由于在利用欧姆定律计算结果时,其电流值由外置的电流钳测得,而不是象四线法

接地电阻检验方法(带图)

For personal use only in study and research; not for commercial use 接地电阻测试方法(带图) 一、接地电阻测试要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。

ZC-8型接地电阻测试仪 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 常用工器具 五、仪表好坏检查: 1、外观检查。 先检查仪表是否有试验合格标志,接着检查外观是否完好;然后看指针是否居中;最后轻摇摇把,看是否能轻松转动。 2、开路检查。

三个端钮的接地摇表:将仪表电流端钮(C)和电位端钮(P)短接,然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向; 四端钮的接地摇表:将仪表上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两端钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。 3、短路检查。不管是三端钮的仪表还是四端钮的仪表,均将所有端钮连接起来,然后轻摇摇表,摇表的指针偏往“0”的方向。

电阻测量方法归纳总结

电阻测量方法归纳总结 电路图 电路图 2 1V V I I >>2 1A A U U >>R

伏安法测电压表阻 U 、I R V 伏安法测电流表阻 U 、I R A 、电桥法 电路图 已知量 待求量 结果 比较电流 I 1、I 2、R 0 R g2 比较电压 U 1、U 2、 R 0 R v2 利用电键多次测 量 I 1、I 2、R R x 、欧姆表 R 0 R x 调节R 0,使两次I 相同,则R x =R 0 I U R V = R U I U R V - = I U R A = 0R I U R A -= 2 12 02U U U R R V -=2 21 02) (I I I R R g -=∵I 2R =I 1R x ∴R x = I 2R /I 1 4 321R R R R =

5、半偏法测电阻 电路图电路图 误差分析:R偏小误差分析:R偏大 图1

图2

【练习】 1、例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如图所示,按甲图测得数据是 3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是 2.9V、4.0mA,由此可知按___图所示的电路测量的误差较小, Rx 的真实值更接近于____Ω 。 【例1】要测量电压表V1的阻RV,其量程为2V,阻约2KΩ。实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,阻为5KΩ;定值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3KΩ;滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。 该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ? ②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1阻RV的实验电路。要 求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出 符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代 号: ③由上问写出V1阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。 【例2】一电流表的量程标定不准确,某同学想测量该电流表的实际量程Im。所用器材有: 量程不准的电流表A1 ,阻=10.0Ω,量程标称5.0mA;标准电流表,阻=45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻阻值 10.0Ω ;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω ;电源E,电动势3.0V,阻不计;保护电阻;开关S;导线。请设 计电路并计算 【例3】用以下器材测量一待测电阻:待测电阻Rx的阻值(40~80欧);电源E,电动势约为2.0V,阻r=2欧; 电流表A,量程为50mA,阻r=20欧;电阻R0=30欧单刀双掷开关K,导线若干。请作出实验电路及Rx 的表达式。 【例4】为了测量一个量程为3.0 V的电压表的阻,可以采用图示的电路,在测量时,可供选择的步骤如下: A.闭合开关S ; B.将电阻箱R0的阻值调到最大; C.将电阻箱R0的阻值调到零; D.调节电阻箱R0的阻值,使 电压表示数为 1.5 V,读出此时电阻箱R0的阻值;E. 调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为3.0 V;F. 断开开关S;G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端;H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端。 上述操作步骤中,必要的操作步骤按合理顺序排列应为。若在步骤D中,读出R0的值为2400Ω,则电压表的阻RV = Ω。用这种方法测出的阻RV与其真实值相比偏。

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析 云大附中星耀校区物理教研组杨国平 【摘要】电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。本文归纳并整理了电阻的测量方法,期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助。 【关键词】电阻测量,伏安法,电表内阻 【电阻测量的新理念】 纵观这几年全国高考与各省市高考的物理试卷中,以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有50多个,涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验,每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不清,思路不广,在运用伏安法时,生搬硬套造成的。在此向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法,帮助考生开阔思路,提高创新能力。 【电阻测量方法归纳与分析】 一、基本方法-----伏安法(V-A法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。对于这部分内容的阐述我已经在《浅谈电学实验中器材和电路选择的基本原则》一文中做了详尽的说明,在这只做简述。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择

控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从 可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R >X V R R ,选用内接法, A X R R < X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,采用尝试法,见图5,当电压表的一端分别接在a 、b 两点时,如电流表示数有明显变 图 1 图2 图 3 图4

接地电阻的测量方法

接地电阻的测量方法 一般来讲,接地装置的阻抗是复数阻抗,包含电阻分量、电容分量和电感分量。对大地网来说,电感分量要大得多,对工频接地电路,接地电阻特别起作用,所以一般称工频接地阻抗为接地电阻。 一般接地电阻测试仪测量出来的数值都是工频接地电阻。冲击电阻值一般是由工频接地电阻值换算得出,换算方法见本标准附录E。也可直接用冲击接地电阻测量仪测得。 A.1 接地电阻的测量方法 接地装置的工频接地电阻值的测量方法有两点法(电流表-电压表法)、三点法、比较法、多级大电流法和故障电流法、电位降法等,通常实用的方法是电位降法,接地电阻测试仪也是用的电位降法。本附录只介绍电位降法。 A.2 电位降法 原理图见图F.1 图中三个接线端子E、P、C分别接到接地体、电流探针和电位探针。其中E 端子连接接地体G,P端子连接电位探针,C端子连接电流探针。测量时,在C 端子产生一个恒定电流,该电流经电流探针—地—接地体—E,形成电流回路。只要x和d足够长,且具有合适的比例关系,通过测量G、P之间的电压U,其

电压U和电流I的比值就是接地电阻R G,即: R G=U/I (1) A.1 几种标准测量方法 方法一:直线法,见图F.2。 图 F.2 直线法 方法二:补偿法, 见图F.3。 图 F.3 补偿法 方法三:三角形法,见图F.4。 图 F.4 三角形法 A.2 测量中需要注意的问题 P点至E点的距离要大于10米,小于10米测量结果误差较大。 测量时,要根据现场情况仔细选择C点,E点至C点所在直线的延长线一定要通过地网的中心点G,即CE连线要垂直于地网边缘。 P点要选在C点至地网的中间,若对测量的数据有疑问时,可多选几个P点进行测量,再对数据进行分析,以便得出较准确的测量结果。 测量时,测试线一般要求不要互相缠绕。

接地电阻测量方法介绍

接地电阻测量方法介绍 1 仪表测量法 在隔离变压器B的电源两端中,分别接上电流表、电压表、开关,如图1。当开关闭合后,用电流表测出线路的电流。用高内阻电压表测出接地极E与临时接地极P之间电阻RE的电位差V。最后用RE=V/I 公式计算出接地电阻值。 2 摇表测量法 测量前,首先将电位探测针P和电流探测针C分别插入地中,使它们与接地极E成一条直线,E、P、C三点间距离为20m。随后将E、P、C用专用导线接到摇表相应的接线柱上。测量时,以2r/s的速度摇动并对指示数逐渐进行调节,便可以直接从刻度盘上读出被测的接地电阻值。 3 万用表测量法 1)三角形测量法。在接地体E的3m处,分别插入临时接地极P和辅助接地极C,使它们之间的夹角为30°~60°,如图2。然后用高精确度的万用表分别测出REP、REC、RPC电阻。最后用下列公式计算出接地电阻值。 RE=1/2(REP+REC+RPC)。 2)直线测量法。在接地极E的3m和6m处,分别插入临时接地极P 和辅助接地极C,如图3。若用万用表测得:RE+RP=8Ω,RP+RC=10

Ω,RE+RC=6Ω,则可以用解三元一次方程组方法,分别求出RE、RP、RC的接地电阻值。 接地网接地电阻测试的原理方法及意义 一、概述近些年来,国内多处变电站因雷击形成扩大事故,多数与地网接地电阻不合格有关,接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则:发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备)带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到变电站运行人员、变电检修人员人身安全;但由于土壤对接地装置具有腐蚀作用,随着运行时间的加长,接地装置已有腐蚀,影响变电站的安全运行;因此,必须大力加强对地网接地电阻的定期监测;运行中变电站地网接地电阻的测量,由于受系统流入地网电流的干扰以及试验引线线间的干扰,使测试结果产生较大的误差。特别是大型接地网接地电阻很小(一般在0.5Ω以下),即使细微的干扰也会对测试结果产生很大的影响;如果对地网接地电阻测试不准确,不仅损坏设备,而且会造成诸如地网误改造等不必要的损失,结合我对接地网接地阻抗测试方法的研究,现总结如下: 二、接地电阻测试原理及方法:测试接地装置的接地阻抗时电流极要布置的尽量远,通常电流极与被试接地装置边缘的距离dcG应为被试接地装置最大对角线长度D的4~5倍(平行布线法),在土壤电阻率

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

恒定电流电阻测量方法归纳 电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法(V-A法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实 验器材的选择。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 图1 2、控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两 种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的 两个接线柱引出导线。如图2,其输出电压由ap之间的电阻决定,这 样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。

② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R > X V R R ,选用内接法,A X R R <X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,采用尝试法,见图5,当电压表的一端分别接在a 、b 两点时,如电流表示数有明显变化,用内接法;电压表示数有明显变化,用外接法。 (3)误差分析: 内接时误差是由于电流表分压引起的,其测量值偏大,即 R 测 >R 真(R 测=R A +R X );

学生讲义 电阻的测量方法归类例析

关于电表内阻测量实验设计问题的归类分析 高考要求考生具有一定实验设计能力,电表内阻测量的实验设计测量是一个热点问题,本文就这种问题进行归类分析。 一、用多用电表欧姆档测量(粗测用万用表) 电流表可以看作一个能显示通过自身电流的电阻,电压表是一个可以显示其两端电压的电阻,既然可以看作电阻,也就能用多用电表的欧姆档进行测量。 例1.图1-1所示,有一电阻未知(约为25K Ω~35K Ω),量程未知(约25V ~35V ) 直流电压表○V ,以及一个多用电表,其欧姆档刻度盘上电阻刻度中间约为30。要用这两个电表配合,测出电压表内阻R v (1)欧姆表的选择开关拨至倍率“×_______档”;多用电表红表笔接电压表的 (正或负)接线柱,黑表笔接 (正或负)接线柱。 (如图1-2) (2)实验中,测量电压表的读数为U ,欧姆表指针所刻度为n ,则电压表内阻R v =______ k Ω 二、用伏安法测电表内电阻(两表一变想伏安) 相关实验:描绘小电珠的伏安特性曲线;测定金属的电阻率 电流表可以显示通过的电流大小,测出加在其两端的电压即可求其电阻(如图2-1甲);电压表可以显示加在其两端电压大小,测出通过它的电流即可求其内阻(如图2-1乙)。 应注意允许加在电流表两端的电压往往很小,允许通过电压的电流也很小,这种测量方法特别要注意量程的选择。必要时,已知内阻的电压表可当电流表使用,已知内阻的电流表也可当电压表使用。 例2.实验室有一电压表○ mv 量程为150mv ,内阻约为150Ω,要测量其内阻,可供选择的器材如下:干电池E (电动势为1.5V ),滑线变阻器R (0~15Ω),电流表○A (有1.5mA ,15mA ,150mA 三个量程)及开关K 和导线若干。 (1)请设计测量电路,并画出原理图。 (2)该实验中电流表使用的量程为______mA ;若测量电压表读数为150mV ,电流表读数为1.05mA ,则电压表内阻R mV 为 (取三位有效数字)

接地电阻测试方法和及其详细测试步骤

接地系统接地电阻测试方法和步骤(图解) 一、接地电阻测试要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线,P端钮接20m线,C端钮接40m线,导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ,电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ,且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线,其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 测量小于1Ω接地电阻时接线图 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上,以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤 2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后,调整检流计的机械零位,归零。 2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率,逐渐加快摇柄转速,使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时,旋动刻度盘,使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时,检流计指针仍未取得平衡,可将倍率开关置于小一档的倍率,直至调节到完全平衡为

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

高中物理电阻测量方法归纳总结 说明:本文归纳并整理了电阻的测量各种方法,这些方法都是全体物理教师集体智慧的结晶,期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助,同时感谢那些为无私奉献,愿意分享的物理教师! 电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法(V-A 法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是 节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先 考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源 的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: 图 1

① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用 相对误差判断 若A X R R >X V R R ,选用内接法,A X R R <X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,采用尝试法,见图5,当 电压表的一端分别接在a 、b 两点时,如电流表示数有明显变 化,用内接法;电压表示数有明显变化,用外接法。 (3)误差分析: 内接时误差是由于电流表分压引起的,其测量值偏大,即 R 测 >R 真(R 测=R A +R X ); 外接时误差是由于电压表分流引起的,其测量值偏小,即 R 测<R 真(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进 图5 图 3 图4

2011高考物理 电阻测量方法归类

实验是物理学的基础知识,也是学科内综合、联系实际的重要方面。在电学实验中,涉及最多的问题就是电阻的测量,电阻的测量方法也比较多,最常用的有: 1、欧姆表测量; 2、替代法; 3、伏安法; 4、比例法; 5、半值法(半偏法)等五个方法。 现在我们来归纳总结一下这些测量方法的特点和使用方法。 一、常用的测量法 1、欧姆表测量法 多用电表可以用来测量电流、电压和电阻等,并且每一种都有几个量程。多用电表的欧姆档,其表盘最右边应为“0”刻度(此时指针满偏),最左端的示数为“∞”(此时指针偏角为零),并且刻度不均匀,越靠右边刻度越疏,越靠左边刻度越密。当被测电阻R等于欧姆表内部总阻值(r+R g+R o)时,指针偏角为满偏角的一半(即刚停在表盘中央)。因此,我们把这个电阻值称为中值电阻。 用多用电表的欧姆档测量电阻最大的优点是快速、方便,但也有它的缺点,就是误差较大。 正因为欧姆表的刻度特点,当用它测量待测电阻时,无论指针偏角过大或过小,测量值与真实值之间都会有较大的差异,因为刻度过稀或过密,加上刻度又不均匀,无法进行比较准确的估读。若估读偏大或偏小,乘以量程后,误差就会很大。而中央部分的刻度相对要均匀一些,这使得测量值比较接近真实值,误差相对就比较小。可见,中值电阻惟一地确定了欧姆表的量程。因此,要尽可能利用欧姆表刻度盘的中央部分。 2.替代法 替代法是用与被测量的某一物理性质等效,从而加以替代的

方法。 例题1、设计一个用替代法测量未知电阻R x(阻值约为几十欧)的电路。 要求:(1)画出电路图。(2)说明实验主要步骤。 分析(1)电路如图所示。 (2)先把双刀双掷开关S2扳到1,闭合S1,调整滑动变阻器,使电流表指针指到某一位置,记下此时的示数I(最好为一整数)。再把开关S2扳到2,调整电阻箱R0,使得电流表指针仍指到示数I。读出此时电阻箱的阻值r,则未知电阻R x的阻值等于r。 说明:(1)在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同,即当电阻箱的阻值为r时,对电路的阻碍作用与未知电阻等效,所以未知电阻R x的阻值等于r。 (2)替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法,此方法没有系统误差,只要电阻箱和电流表的精度足够高,测量误差就可以忽略。 3、伏安法 (1)了解用伏安法测电阻, 知道伏安法测电阻有内接和外接 两种方法,无论用“内接法”还是 “外接法”,测出的阻值都有误差。 (2)懂得误差的产生是 由于电压表的分流或电流表 的分压作用造成的,并能在实 际中根据给出的具体数据考 虑选用什么规格的仪器。 (3)知道欧姆表测电阻的原理。由欧姆定律数学表达式变形得到的R=是实验测量电阻大小的根据。这也是值得注意的一个公式,它并不表明导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流强度成反比。从公式可以看出: 只要测出导体两端的电压及此时通过导体的电流强 度便可以计算出导体的电阻值。测量电阻的电路如右 图。图中:RX为待测电阻;电压表和电流表分别测 量通过电阻的电压和电流(注意表的“+”、“-” 极);R为保护电阻,接通电路前应使它的阻值最大

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